山東省泰安市民族中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山東省泰安市民族中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）2013年6月13日，搭載聶海勝、張曉光、王亞平3名航天員的神舟十號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。已知引力常量G，下列說法正確的是A．為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B．由天宮一號(hào)運(yùn)行的周期和軌道半徑可以求出地球的質(zhì)量C．太空課堂中通過拉力和加速度傳感器測(cè)出了聶海勝的質(zhì)量D．當(dāng)航天員王亞平進(jìn)行“天宮授課”站著不動(dòng)時(shí)，她受到的合力為零參考答案：BC2.如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是10：1，原線圈接入的電壓為U1=220V的正弦交流電源，一理想二極管（即正向電阻為0，反向電阻無窮大）和一個(gè)電阻箱R串聯(lián)接在副線圈上。以下說法正確的是（

）A．電壓表示數(shù)為11VB．電阻箱R兩端的最大電壓為22VC．若電阻箱R阻值變大，則電流表示數(shù)變小D．若電阻箱R阻值變大，則電壓表示數(shù)變小參考答案：3.火星是位于地球軌道外側(cè)的第一顆行星，它的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，直徑約為地球直徑的，公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍.2013年將出現(xiàn)一個(gè)火星離地球最近、發(fā)射火星探測(cè)器最佳的時(shí)段.以下說法正確的是A.火星的第一宇宙速度約是地球第一宇宙速度的倍B.火星表面的重力加速度約是地球表面重力加速度的0.4倍C.火星公轉(zhuǎn)軌道的半徑約是地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2倍D.下一個(gè)最佳發(fā)射期，最早要到2017年參考答案：AB根據(jù)萬有引力等于向心力得出,解得，根據(jù)萬有引力等于重力得出：G=mg得：g=，根據(jù)火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，計(jì)算得出火星的第一宇宙速度約是地球第一宇宙速度的倍，火星表面的重力加速度約為地球表面的0.4倍，故AB正確；根據(jù)萬有引力提供向心力有，解得,又火星公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍，故火星公轉(zhuǎn)軌道的半徑約是地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的倍，C錯(cuò)誤；下一個(gè)最佳發(fā)射期，最早要到2015年，D錯(cuò)誤。4.如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下．在將磁鐵的S極插入線圈的過程中,下列正確的是A．通過電阻的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒩到b，線圈與磁鐵相互排斥B．通過電阻的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒪到a，線圈與磁鐵相互排斥C．通過電阻的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒩到b，線圈與磁鐵相互吸引D．通過電阻的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒪到a，線圈與磁鐵相互吸引參考答案：B考點(diǎn)：楞次定律【名師點(diǎn)睛】當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量變大，原磁場(chǎng)方向向上，所以感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的變化，方向向下，根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向；根據(jù)楞次定律“來拒去留”可判斷磁鐵與線圈的相互作用。5.下列敘述中正確的是（）A．已知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)B．布郎運(yùn)動(dòng)就是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．對(duì)理想氣體做功，內(nèi)能不一定增加D．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大E．用活塞壓縮汽缸內(nèi)的理想氣體，對(duì)氣體做了3.0×105J的功，同時(shí)氣體向外界放出1.5×105J的熱量，則氣體內(nèi)能增加了1.5×105J參考答案：ACE【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律；阿伏加德羅常數(shù)；布朗運(yùn)動(dòng)．【分析】解答本題需掌握：摩爾質(zhì)量=分子質(zhì)量×阿伏加德羅常數(shù)；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能；根據(jù)分子力變化的特點(diǎn)分析．【解答】解：A、已知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，根據(jù)摩爾質(zhì)量除以水分子的質(zhì)量得到阿伏加德羅常數(shù)，故A正確；B、布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，對(duì)理想氣體做功，若同時(shí)氣體放出熱量，氣體的內(nèi)能不一定增加；故C正確；D、兩個(gè)分子間由很近到很遠(yuǎn)（r＞10﹣9m）距離的過程中，分子間作用力先減小，到達(dá)平衡距離為零，此后再增大最后又逐漸減小，故D錯(cuò)誤；E、用活塞壓縮汽缸內(nèi)的理想氣體，對(duì)氣體做了3.0×105J的功，同時(shí)氣體向外界放出1.5×105J的熱量，則氣體內(nèi)能增加了：△E=W﹣Q=3.0×105﹣1.5×105=1.5×105J．故E正確故選：ACE二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，兩根細(xì)線把兩個(gè)相同的小球懸于同一點(diǎn)，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中小球1的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小關(guān)系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關(guān)系為T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）參考答案：=；＞【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．【分析】?jī)蓚€(gè)小球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)它們受力分析，找出向心力來源，可先求出角速度．【解答】解：對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無關(guān)，故二者角速度相等；繩子拉力T=，則T1＞T2；故答案為：=；＞7.太陽能是綠色能源，太陽能發(fā)電已被廣泛應(yīng)用，某型號(hào)太陽能電池組的電動(dòng)勢(shì)為20V，內(nèi)阻為1Ω，給一個(gè)阻值為9Ω的電阻供電，則通過該電阻的電流為

____A，該電阻兩端的電壓為_______V.參考答案：2

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8.（3分）將質(zhì)量為m的鉛球以大小為v的速度沿與水平方向成θ角的方向拋入一個(gè)裝有沙子的總質(zhì)量為M，靜止的沙車中，沙車與地面的摩擦力不計(jì)，則球與沙車最終的共同速度為

。參考答案：mvcosθ/(M+m)9.一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：10.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左．參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解．專題：運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題．分析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．解答：解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．規(guī)定向左為正方向．設(shè)小船的速度大小為v，由動(dòng)量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v為正值，說明方向向左．故答案為：0.6，向左．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵熟練運(yùn)用動(dòng)量守恒定律，注意動(dòng)量的失量性，與速度的正負(fù)是解題的關(guān)鍵．11.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：12.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地時(shí)速率為v1，且落地前球已做勻速運(yùn)動(dòng)。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，13.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會(huì)聽到時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖．參考答案：:干涉，

C三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請(qǐng)你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對(duì)紅光的折射率等于介質(zhì)２對(duì)紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對(duì)每１條得２分，共6分）15.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個(gè)物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時(shí)，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運(yùn)動(dòng)設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)h=gt2得下落時(shí)間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對(duì)a沒有影響，也就對(duì)v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，一物塊從平臺(tái)上A點(diǎn)以一定的初速度v0向右滑去，從平臺(tái)上滑離后落到地面上的落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離為s，多次改變初速度的大小，重復(fù)前面的過程，根據(jù)測(cè)得的多組v0和s，作出s2﹣v02圖象如圖乙所示，滑塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度g=10m/s2．（1）求平臺(tái)離地的高度h及滑塊在平臺(tái)上滑行的距離d；（2）若將物塊的質(zhì)量增大為原來的2倍，滑塊從A點(diǎn)以4m/s的初速度向右滑去，求物塊滑離平臺(tái)后落地時(shí)的速度v′及落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離s的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）設(shè)滑塊滑到平臺(tái)邊緣時(shí)的速度為v．根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣μmgd=﹣…①滑塊離開平臺(tái)后僑平拋運(yùn)動(dòng)，則有：h=…②s=vt…③聯(lián)立以上三式得：s2=v02﹣4μhd…④由圖象得：圖象的斜率等于，即：==0.2…⑤解得：h=1m且當(dāng)s=0，=12，代入上式④解得：d=2m（2）由①得：v=2m/s滑塊離開平臺(tái)后僑平拋運(yùn)動(dòng)，則有：h=…⑥得：t===s…⑦物塊滑離平臺(tái)后落地時(shí)的速度為：v′==2m/s落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離s的大小為：s=vt=2×m=m答：（1）平臺(tái)離地的高度h是1m，滑塊在平臺(tái)上滑行的距離d為2m．（2）物塊滑離平臺(tái)后落地時(shí)的速度v′是2m/s，落地點(diǎn)離平臺(tái)的水平距離s的大小是m．【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）先研究滑塊從A滑到平臺(tái)邊緣的過程，由動(dòng)能定理求得滑塊到達(dá)平臺(tái)邊緣時(shí)的速度．滑塊離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得到s2與v02的關(guān)系式，分析圖象的意義，求解即可．（2）對(duì)整個(gè)過程，運(yùn)用動(dòng)能定理求物塊滑離平臺(tái)后落地時(shí)的速度v′．由動(dòng)能定理求出滑塊到達(dá)平臺(tái)邊緣時(shí)的速度，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求水平距離．17.某球形天體的密度為ρ0，萬有引力常量為G．（1）證明：對(duì)環(huán)繞在密度相同的球形天體表面運(yùn)行的衛(wèi)星，運(yùn)動(dòng)周期與天體的大小無關(guān)．（球的體積公式為V=πR3，其中R為球半徑）（2）若球形天體的半徑為R，自轉(zhuǎn)的角速度為ω0=，表面周圍空間充滿厚度d=（小于同步衛(wèi)星距天體表面的高度）、密度ρ=的均勻介質(zhì)，試求同步衛(wèi)星距天體表面的高度．參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；向心力．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：（1）由萬有引力充當(dāng)向心力及天體的密度公式聯(lián)立可求得周期的表達(dá)式，可分析與天體半徑的關(guān)系；（2）由萬有引力充當(dāng)向心力及同步衛(wèi)星的規(guī)律可解得同步衛(wèi)星距天體表面的高度．解答：解：（1）設(shè)環(huán)繞球形天體表面運(yùn)行的衛(wèi)星的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)周期為T，球形天體半徑為R，質(zhì)量為M，由牛頓第二定律有G=mR

①而M=ρ0?πR3②由①②式解得T=，可見T與R無關(guān)，為一常量．

（2）設(shè)該天體的同步衛(wèi)星距天體中心的距離為r，同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m0，則有③又M′=ρ?π[（R+d）3﹣R3]④由②③④式解得r=2R

則該同步衛(wèi)星距天體表面的高度h=r﹣R=